年处理4200万立方米含硫废气项目5-创新点说明书.docVIP

创新点说明书 皖西学院Dream

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年处理4200万立方米含硫废气项目

创新点说明书

队名：Dream

队长：高玉梅

队员：卫邦琪、张雪侠、王宁、吴唐剑

指导老师：王小艳

一、生产结构创新

本次工艺流程处理某厂含硫废气源，分为酸性原料气燃烧工段、反应冷凝工段、加氢吸收工段这三个工段。在未改进前的燃烧工段中含大量CO2，由于CO2湿气会对管道产生腐蚀的影响，还会对后续设备带来大量负荷，对设备的保养，维修，投入也更大，所以本流程在燃烧工段先脱除大部分的CO2。

图1-1改进前流程图

图1-2改进后流程图

表1-1改进前后进反应器流股对比

进反应器的流股

改进前

改进后

TemperatureC

45.6

45.659427

Pressurebar

6

6

MoleFlowkmol/hr

227.34

130.4225

MassFlowkg/hr

8433.578

4401.4224

VolumeFlowcum/hr

962.406

556.48071

EnthalpyGcal/hr

-9.356

-1.357844

MoleFlowkmol/hr

H2

0.13

0.13

N2

18.05

18.05

CO2

90.65

9.065

H2S

109.67

99.57033

COS

0.69

0.6486

H2O

5.07

0.00507

NH3

0.87

0.87

CH4

0.79

0.79

C2H4

1.28

1.28

C3H6-1

0.03

0.0135

由表中数据可看出虽然增加了一个设备，会增加设备费用，但操作费用会一年减少6691万元，且从上表可看出后续流量大大减少，故其他设备的负荷减小，体积减小，且避免腐蚀等。

二、能量优化创新

图2-1原反应冷凝工段流程图

原流程中尤其是反应冷凝工段换热器较多，需外界提供大量冷热负荷，所以本设计根据AspenEnergyAnalyzer能量分析中的冷热流股信息来进行进行自身内部的加热和冷却可以利用冷凝器冷凝释放的热量供于加热器加热实现热量合理利用降低操作费用。

图2-2原流程图的部分流股换热网络

根据换热网络的能量匹配进行相对应的换热，以此换热网络的信息对流程中的换热器进行优化，改进后流程图如下图所示。

图2-3能量优化后的流程图

如上图所示，原流程中含有5个换热器

而优化热量后两冷凝器两加热器可以用两逆流换热器替换，减少至三个换热器，不仅减少设备费用，且加热冷却的操作费用也相应减少。

表3.6.3.1热负荷表(优化前)

换热设备

E0201

E0201

E0201

E0201

E0201

总

HeatDut（Gcal/hr）

-8.06E-01

-2.76E-01

2.84E-01

-2.44E-01

5.95E-01

2.21E+00

表3.6.3.2热负荷表(优化后)

换热设备

E0201

HX1

HX2

总

HeatDuty（Gcal/hr）

-8.06E-01

3.37E-01

2.44E-01

1.39E+00

由上面两个表对比可得：节省热量HeatDuty0.82（Gcal/hr）